湖南省炎德英才名校联考联合体2024-2025学年高三上学期第四次联考物理试卷
1．（2024高三上·湖南月考）将实验和逻辑推理结合，得出力不是维持物体运动的原因的物理学家是（ ）
A．奥斯特 B．伽利略 C．爱因斯坦 D．卡文迪什
2．（2024高三上·湖南月考）如图所示电路中，A、B是水平放置的平行金属板，C是电介质板，C有部分在两板间，由于某种操作，发现电流表G中有从a到b的电流，这种操作可能是（ ）
A．A板向左平移了一些 B．A板向下平移了一些
C．B板向上平移了一些 D．C板向右平移一些
3．（2024高三上·湖南月考）如图所示，大鹅卵石A放在水平地面上，小鹅卵石B叠放在A上，A、B处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A．地面对A的摩擦力向左
B．A共受到5个力的作用
C．A对B的作用力竖直向上
D．A对B的摩擦力一定大于B受到的重力
4．（2024高三上·湖南月考）如图所示，两根在同一水平面内、相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流和，且。a点位于两根导线的正中间。不考虑地磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A．导线A和B间的安培力是斥力
B．A受的安培力比B受的安培力大
C．a点处的磁感应强度方向垂直纸面向里
D．a点处的磁感应强度方向垂直纸面向外
5．（2024高三上·湖南月考）2024年8月16日北京首条无人机配送航线在八达岭长城景区正式开通，为游客配送防暑降温，应急救援等物资（如左图）。右图为无人机某次配送过程中在竖直方向运动的图像。若配送物资质量为1.5kg，以竖直向上为正方向，设水平方向速度始终为0，不计空气阻力，取。下列说法正确的是（ ）
A．无人机在1~2s内处于失重状态
B．无人机在第1s内和第4s内的加速度大小相等
C．在此过程中无人机上升的最大高度为4m
D．在1s末配送物资所受无人机的拉力大小为18N
6．（2024高三上·湖南月考）如图甲所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，斜面长为L，一个质量为m的物块在斜面底端以一定的初速度向上滑去，滑到斜面顶端时速度刚好为零，以斜面底端为初位置，物块沿斜面运动受到的摩擦阻力f的大小与到斜面底端的距离x的关系如图乙所示，不计物块的大小，重力加速度为g，，则下列说法正确的是（ ）
A．物块沿斜面上滑的加速度先减小后增大
B．物块运动的初速度大小
C．物块不可能再回到斜面底端A点
D．物块在斜面上运动过程中，因摩擦产生的热量为0.6mgL
7．（2024高三上·湖南月考）一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图所示，P是平衡位置在处的一个质点，该质点振动的频率为0.25Hz，该质点在2s内通过的路程为4cm，则下列说法正确的是（ ）
A．时刻，坐标原点处的质点正沿y轴负方向运动
B．波传播的速度大小为
C．时刻，质点P的加速度最大
D．质点P的振动方程为
8．（2024高三上·湖南月考）2024年6月2日，嫦娥六号成功着陆月球背面。嫦娥六号发射后经过轨道转移被月球俘获，通过变轨进入圆形环月轨道Ⅰ，如图所示，在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在B点变轨进入近月圆形轨道Ⅲ，已知嫦娥六号在轨道Ⅰ上的线速度、加速度、运行周期、机械能分别为，在轨道Ⅱ上的B点的线速度、A点的加速度、运行周期、机械能分别为，在轨道Ⅲ上的线速度、加速度、运行周期、机械能分别为，则下列关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
9．（2024高三上·湖南月考）如图所示，不悬挂重物B，给物块A一个沿斜面向下的初速度，A恰好能做匀速直线运动，悬挂重物后，牵引物块A的细线与斜面平行，轻质定滑轮光滑，由静止释放A，在A下滑过程中（B始终未着地），下列说法正确的是（ ）
A．A、B组成的系统机械能守恒
B．重物B重力做功大于B的动能增量
C．B的重力势能减少量等于A、B动能的增量
D．细线对A做的功等于A的机械能增量
10．（2024高三上·湖南月考）如图所示的正交的电磁场中，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向沿水平方向垂直纸面向里，一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球从P点以一定的速度抛出，小球恰好能做直线运动，已知电场强度，磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球抛出的初速度大小为
B．小球运动过程中电势能增加
C．某时刻撤去电场，此后小球运动的最小速度为0
D．某时刻撤去电场，此后小球在竖直方向上能上升的最大高度为
11．（2024高三上·湖南月考）某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则：
（1）先用一个弹簧测力计测出重物的重力，示数如图乙所示，则重物重力 N；
（2）将白纸铺在方木板上并固定，将方木板竖直固定，两个滑轮固定在方木板上，按图甲安装装置，绕过定滑轮的两个绳套一端与悬吊重物的轻绳打一个结，A、B两个弹簧测力计拉动绳套使结点与白纸上O点对齐，记录两个弹簧测力计的示数，还需要确定 。分别作出OA、OB、OC绳上拉力的图示，以为邻边作平行四边形，得到和合力的理论值F，如果 ，则力的平行四边形定则得到验证。
12．（2024高三上·湖南月考）要测量一节新干电池的电动势和内阻，某实验小组设计了如图甲所示的实验电路。电压表的量程为3V，电流表的量程为0.6A，内阻不超过1Ω。定值电阻，阻值为2Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
（1）按电路图连接好实验器材，闭合开关前，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最 （选填“大”或“小”），将开关闭合，将开关合向1，合向3，调节滑动变阻器，使电流表的指针偏转角度较大，记录这时电流表的示数、电压表的示数，则电流表的内阻 ；（用表示）
（2）闭合开关，将开关合向2、开关合向4，多次调节滑动变阻器，记录每次调节滑动变阻器后电流表和电压表的示数I、U，某次电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流 A；根据测得的多组数据作图像，如图丙所示，若电流表的内阻为0.6Ω，则电池的电动势 V；电池的内阻 Ω（结果均保留两位有效数字）。
13．（2024高三上·湖南月考）某轮滑赛道可以简化为如图所示模型。AB是一段曲面，BC是一段半径为的圆弧面，圆弧所对的圆心角，AB和BC均固定在竖直面内，AB和BC均在B点与水平面相切，一个质量为的物块在A点由静止释放，从C点飞出后恰好沿水平方向滑上高为R的平台，已知重力加速度，不计物块的大小，A、B高度差为3R，，求：
（1）物块运动到C点时速度多大；
（2）物块在AC段运动过程中克服摩擦做功为多少。
14．（2024高三上·湖南月考）如图所示，“L”形长木板放在光滑的水平地面上，长木板上表面由水平面和半径为R的光滑圆弧面组成，圆弧面和水平面在B点相切，质量为m的物块放在长木板上，用细线将物块与挡板连接，轻质压缩弹簧放在挡板和物块间，物块处在长木板上的A点，A、B间的距离为R，若锁定长木板，当剪断细线后，物块沿长木板表面滑动，并刚好能到达C点，长木板和挡板的总质量为3m，物块和长木板水平部分的动摩擦因数为0.5，不计物块的大小，弹簧开始的压缩量小于R，重力加速度为g，求：
（1）弹簧开始被压缩时具有的弹性势能；
（2）若先解除对长木板的锁定，当剪断细线后，求物块第一次到达B点时的速度大小；
（3）在（2）的基础上，当物块到达C点时，求长木板运动的距离。
15．（2024高三上·湖南月考）如图所示，在真空中的坐标系中，第二象限内有边界互相平行且宽度均为d的六个区域，交替分布着方向竖直向下的匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场，调节电场强度和磁感应强度大小，可以控制飞出的带电粒子的速度大小及方向。现将质量为m、电荷量为q的带正电粒子在边界P处由静止释放，粒子恰好以速度大小为v且与y轴负方向的夹角为从坐标原点进入区域，在的区域内存在磁感应强度大小为、方向沿x轴正方向的匀强磁场B，不计粒子重力。已知：，求：
（1）第二象限中电场强度大小和磁感应强度大小；
（2）粒子在的区域运动过程中，距离x轴的最大距离；
（3）粒子在的区域运动过程中，粒子每次经过x轴时的横坐标。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】物理学史；伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】物理学史是考试内容之一，对于物理学家的成就要记牢，不能混淆， 将实验和逻辑推理结合，得出力不是维持物体运动的原因的物理学家是伽利略。
故选B。
【分析】伽利略用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点，得出力不是维持物体运动的原因。
2．【答案】A
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】 关键是明确电键闭合时，电容器的电压不变，然后结合公式U=Ed和共点力平衡条件列式分析。 电流表G中有从a到b的电流，说明电容器放电，电容器的电荷量减少，由于电压一定，根据电容的定义式
可知，电容器的电容减小，根据电容的决定式
可知，可能是正对面积减小、介电常数减小、两极板间的距离增大。
故选A。
【分析】 平行板电容器的动态分析时先明确与电路是闭合还是断开，判断场强的变化，分析电场力，从而判断油滴的运动；利用极板电量的变化，判断电容器充电还是放电，再判断ab 间电流的方向。
3．【答案】C
【知识点】整体法隔离法；受力分析的应用
【解析】【解答】本题考查整体法与隔离法的运用，掌握平衡条件的应用，注意平衡力与相互作用力的区别，注意静止状态的物体所受合力为0。A．以A、B作为整体研究，受到水平地面竖直向上的支持力、竖直向下的重力，二者是一对平衡力。所以A不会受到地面的摩擦力。故A错误；
B．对A受力分析，受自身重力、地面的支持力、B的压力和B的静摩擦力共4个力作用。故B错误；
C．对B受力分析，A对B的作用力为A对B的支持力与A对B的摩擦力的合力，与B的重力等大反向，即竖直向上。故C正确；
D．根据C选项的分析，可知A对B的摩擦力大小等于B重力的下滑分力，设二者接触面的倾角为，则有
可知A对B的摩擦力一定小于B受到的重力。故D错误。
故选C。
【分析】发生相对运动或有相对运动趋势的两个相互接触的物体之间存在摩擦力；在平衡力的作用下物体保持静止或做匀速直线运动；一个物体对另一个物体施加力的作用时，受到另一个物体的反作用力。
4．【答案】D
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场；左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】 两根通电导线之间存在作用力，作用规律为同向电流相互排斥，异向电流相互吸引。AB． 两根在同一水平面内、相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流 ，故导线A和B间的安培力是吸引力，A受的安培力比B受的安培力为一对作用力与反作用力，其大小相等方向相反，故AB错误；
CD．根据右手螺旋定则可知。直导线A在a处产生的磁感应强度方向垂直纸面向里，B在b处产生的磁感应强度方向垂直纸面向外，由于，故a处的合磁感应强度方向垂直纸面向外，故D正确，C错误。
故选D。
【分析】根据同向电流导线相互吸引判断；根据力的作用的相互性判断；由安培定则和磁感应强度的叠加求解。
5．【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；超重与失重；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】v-t图像表示的是物体速度随时间变化的关系。斜率：表示加速度；纵截距：表示初速度；交点：表示速度相等。根据v-t图像的物理意义分析单个物体的运动的情况。A．根据图像可知，无人机在1~2s内竖直向上做加速度运动，加速度向上，处于超重状态，故A错误；
B．无人机在第1s内和第4s内的加速度大小分别为
故B错误；
C．因为图像的面积表示位移，根据图像可知，4s时无人机运动至最高点，则
故C错误；
D．在1s末无人机的加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得
故D正确。
故选D。
【分析】加速度向上为超重，根据v-t图像的斜率表示加速度，面积表示位移，结合牛顿第二定律求解。
6．【答案】B
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的综合应用；动能定理的综合应用
【解析】【解答】本题考查机械能的相关问题和图像的认识处理，关键是图像的物理意义的理解要准确到位，会根据题意列出相关表达式求解。图像与坐标轴的面积表示克服阻力做的功。A．根据牛顿第二定律
由于摩擦阻力f的大小随x增大而减小，故物块沿斜面上滑的加速度一直减小，故A错误；
B．根据动能定理
解得物块运动的初速度大小为
故B正确；
C．假设物块能回到A点，则由动能定理
解得
故假设成立，即物块能再回到斜面底端A点，故C错误；
D．物块在斜面上运动过程中，因摩擦产生的热量为
故D错误。
故选B。
【分析】根据牛顿第二定律分析加速度变化情况，上滑过程中，重力和阻力做功，根据动能定理求解 物块运动的初速度大小 。图像与坐标轴的面积表示克服阻力做的功。
7．【答案】B,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】横波的图象纵坐标表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，横坐标表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置。它反映了在波传播的过程中，某一时刻介质中各质点的位移在空间的分布。简谐波的图象为正弦（或余弦）曲线。A．波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，时刻，坐标原点处的质点正沿y轴正方向运动，故A错误；
B．由图可知，该波的波长为
所以波传播的速度大小为
故B正确；
C．由题意可知，该波的周期为
所以时刻，质点P正在平衡位置，则加速度最小，故C错误；
D．由题意可知，质点在2s内通过的路程为4cm，则
所以振幅为
则质点P的振动方程为
故D正确。
故选BD。
【分析】根据波的传播方向与质点振动方向的关系，从而得到起振方向；根据题设条件和振动的特点求出波速；根据振幅与周期的关系求P点振动的方程。
8．【答案】C,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】解决本题关键是对于椭圆轨道的处理， 根据开普勒第三定律求运行时间。开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。A．根据万有引力提供向心力有
解得
可知
嫦娥六号在B处变轨时由匀速圆周运动变为向心运动，所以应该减速，则
故A错误；
B．根据万有引力提供向心力有
解得
可知
故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知
故C正确；
D．嫦娥六号在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在B点变轨进入近月圆形轨道Ⅲ的过程中，外力对其做负功，机械能减小，则有
故D正确；
故选CD。
【分析】 根据万有引力提供向心力列式可得向心加速度和线速度之比；椭圆轨道根据开普勒第三定律求运行时间。
9．【答案】B,C
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】 机械能守恒定律的内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。A．由于系统要克服摩擦力做功，因此A、B组成的系统机械能不守恒，故A错误；
B．对重物B由动能定理
可得重物B重力做功大于B的动能增量，故B正确；
C．根据能量守恒，由于A的重力势能减少量等于摩擦产生的热量，因此B的重力势能减少量等于A、B动能的增量，故C正确；
D．根据能量守恒定律，细线对A做的功和摩擦力做功的和等于A的机械能增量，故D错误。
故选BC。
【分析】系统要克服摩擦力做功，拉力对B做负功，机械能不守恒，减小的重力势能大于系统增加的动能。
10．【答案】A,C
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】 粒子在磁场中的运动运用洛伦兹力提供向心力结合几何关系求解，解题关键是要运用好运动的合成和分解，将粒子在重力场和磁场中的运动等效为沿水平方向的速率为vx的匀速直线运动和速率为vy的竖直平面内的匀速圆周运动的合运动，这是本题的关键也是难点所在。A．由题意可知，重力与电场的合力为
由于小球恰好能做直线运动，则由平衡条件可知
解得小球抛出的初速度大小为
故A正确；
B．由A选项可知，小球所受洛伦兹力方向为斜向左上方与水平方向的夹角为45°，由左手定则可知小球的速度方向为斜向右上方与水平方向的夹角为45°，小球所受电场力做正功，电势能减少，故B错误；
C．某时刻撤去电场，撤去电场时将小球的速度分解为水平方向的分速度
竖直方向的分速度为
此后小球的运动可以看成是以速度v1的匀速直线运动和以速度v2的匀速圆周运动，当小球做匀速圆周运动的分运动到最高点时合速度为零，故C正确；
D．某时刻撤去电场，此后小球在竖直方向上能上升的最大高度为
故D错误。
故选AC。
【分析】由于小球恰好能做直线运动，三力平衡，根据洛伦兹力方向判断电场力方向，判断做功情况，某时刻撤去电场，此后小球的运动可以看成是以速度v1的匀速直线运动和以速度v2的匀速圆周运动。
11．【答案】（1）3.70
（2）OA、OB、OC轻绳拉力的方向；在误差允许范围内，与大小相等、方向相反
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别。
（1）由乙图可知，重物的重力为G=3.70N
（2）还需要确定OA、OB、OC轻绳拉力的方向；如果在误差允许范围内，与大小相等、方向相反，则力的平行四边形定则得到验证。
【分析】（1）根据弹簧测力计读出重物重力；
（2）确定分力与合力的方向，“理论值”和“实验值”差别在误差允许范围内，则 力的平行四边形定则得到验证。
（1）由乙图可知，重物的重力为
G=3.70N
（2）[1]还需要确定OA、OB、OC轻绳拉力的方向；
[2]如果在误差允许范围内，与大小相等、方向相反，则力的平行四边形定则得到验证。
12．【答案】（1）大；
（2）0.48；1.5；0.40
【知识点】伏安法测电阻；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1） 本题主要考查了电源电动势和内阻的测量实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合闭合电路欧姆定律和图像的物理意义即可完成求解。闭合开关前，为了保护电路，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大；
由欧姆定律可知
可得电流表的内阻为
（2）由于电流表的量程为0.6A，分度值为0.02A，则电路中的电流为
根据闭合电路欧姆定律
化简可得
结合图像可知
代入数据解得，电池的电动势为
电池的内阻为
【分析】 （1）为了保护电路，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大值，电流表和R0串联，由欧姆定律可得电流表的内阻。
（2）根据欧姆定律，结合图像的物理意义得出电源电动势和内阻的大小。
（1）[1]闭合开关前，为了保护电路，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大；
[2]由欧姆定律可知
可得电流表的内阻为
（2）[1]由于电流表的量程为0.6A，分度值为0.02A，则电路中的电流为
[2][3]根据闭合电路欧姆定律
化简可得
结合图像可知
代入数据解得，电池的电动势为
电池的内阻为
13．【答案】（1）解：设物块运动到C点时速度大小为，则滑块滑出C点时，竖直方向分速度为
竖直方向上升的高度为
由运动学公式
解得物块运动到C点时速度大小为
（2）解：物块从A到C的过程中，由动能定理
解得物块在AC段运动过程中克服摩擦做功为
【知识点】平抛运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1） 从C点飞出后恰好沿水平方向滑上高为R的平台 ，竖直方向做竖直上抛运动求解竖直方向上升的高度，结合速度的分解与合成求解物块运动到C点时速度；
（2）物块从A到C的过程中，对物体受力分析，由动能定理求解物块在AC段运动过程中克服摩擦做功
（1）设物块运动到C点时速度大小为，则滑块滑出C点时，竖直方向分速度为
竖直方向上升的高度为
由运动学公式
解得物块运动到C点时速度大小为
（2）物块从A到C的过程中，由动能定理
解得物块在AC段运动过程中克服摩擦做功为
14．【答案】（1）解：依题意，根据能量守恒定律，可得
（2）解：依题意，系统水平方向动量守恒，可得
由能量守恒，可知
联立，解得
（3）解：依题意，系统水平方向动量守恒，由人船模型，可得
又
联立，解得
即长木板运动的距离为。
【知识点】机械能守恒定律；碰撞模型；人船模型
【解析】【分析】（1）根据能量守恒定律或者功能关系求解弹簧开始被压缩时具有的弹性势能；
（2）系统水平方向动量守恒，根据动量关系以及能量关系求解物块第一次到达B点时的速度大小；
（3）系统水平方向动量守恒，由人船模型可得长木板运动的距离。
（1）依题意，根据能量守恒定律，可得
（2）依题意，系统水平方向动量守恒，可得
由能量守恒，可知
联立，解得
（3）依题意，系统水平方向动量守恒，由人船模型，可得
又
联立，解得
即长木板运动的距离为。
15．【答案】（1）解：粒子从P点到O点的过程中，只有电场力做功，洛伦兹力不做功，则由动能定理可知
解得第二象限中电场强度大小
粒子在经过磁场时水平方向上由动量定理
即
解得磁感应强度大小为
（2）解：粒子经过O点时，沿y轴负方向的分速度大小为
沿x轴正方向的分速度大小为
沿y轴负方向的分速度使粒子在垂直纸面的平面内左匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可知
代入解得
粒子做圆周运动距x轴的最大距离为
（3）解：粒子在的区域内做圆周运动的周期为
粒子在的区域内沿x轴方向做匀速直线运动，粒子在一个周期内沿x轴正方向运动的距离为
粒子在的区域内每次经过x轴时的横坐标为
解得粒子在的区域运动过程中，粒子每次经过x轴时的横坐标为
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子从P点到O点的过程中，只有电场力做功，根据动能定理求解电场强度大小，磁场改变速度方向，根据速度的分解以及动量定理求解磁感应强度大小；
（2）沿y轴负方向的分速度使粒子在垂直纸面的平面内左匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可知半径， 距离x轴的最大距离 等于半径的2倍；
（3）求解粒子在一个周期内沿x轴正方向运动的距离，求解粒子经过n次周期后经过x轴时的横坐标。
（1）粒子从P点到O点的过程中，只有电场力做功，洛伦兹力不做功，则由动能定理可知
解得第二象限中电场强度大小
粒子在经过磁场时水平方向上由动量定理
即
解得磁感应强度大小为
（2）粒子经过O点时，沿y轴负方向的分速度大小为
沿x轴正方向的分速度大小为
沿y轴负方向的分速度使粒子在垂直纸面的平面内左匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可知
代入解得
粒子做圆周运动距x轴的最大距离为
（3）粒子在的区域内做圆周运动的周期为
粒子在的区域内沿x轴方向做匀速直线运动，粒子在一个周期内沿x轴正方向运动的距离为
粒子在的区域内每次经过x轴时的横坐标为
解得粒子在的区域运动过程中，粒子每次经过x轴时的横坐标为
1 / 1湖南省炎德英才名校联考联合体2024-2025学年高三上学期第四次联考物理试卷
1．（2024高三上·湖南月考）将实验和逻辑推理结合，得出力不是维持物体运动的原因的物理学家是（ ）
A．奥斯特 B．伽利略 C．爱因斯坦 D．卡文迪什
【答案】B
【知识点】物理学史；伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】物理学史是考试内容之一，对于物理学家的成就要记牢，不能混淆， 将实验和逻辑推理结合，得出力不是维持物体运动的原因的物理学家是伽利略。
故选B。
【分析】伽利略用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点，得出力不是维持物体运动的原因。
2．（2024高三上·湖南月考）如图所示电路中，A、B是水平放置的平行金属板，C是电介质板，C有部分在两板间，由于某种操作，发现电流表G中有从a到b的电流，这种操作可能是（ ）
A．A板向左平移了一些 B．A板向下平移了一些
C．B板向上平移了一些 D．C板向右平移一些
【答案】A
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】 关键是明确电键闭合时，电容器的电压不变，然后结合公式U=Ed和共点力平衡条件列式分析。 电流表G中有从a到b的电流，说明电容器放电，电容器的电荷量减少，由于电压一定，根据电容的定义式
可知，电容器的电容减小，根据电容的决定式
可知，可能是正对面积减小、介电常数减小、两极板间的距离增大。
故选A。
【分析】 平行板电容器的动态分析时先明确与电路是闭合还是断开，判断场强的变化，分析电场力，从而判断油滴的运动；利用极板电量的变化，判断电容器充电还是放电，再判断ab 间电流的方向。
3．（2024高三上·湖南月考）如图所示，大鹅卵石A放在水平地面上，小鹅卵石B叠放在A上，A、B处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A．地面对A的摩擦力向左
B．A共受到5个力的作用
C．A对B的作用力竖直向上
D．A对B的摩擦力一定大于B受到的重力
【答案】C
【知识点】整体法隔离法；受力分析的应用
【解析】【解答】本题考查整体法与隔离法的运用，掌握平衡条件的应用，注意平衡力与相互作用力的区别，注意静止状态的物体所受合力为0。A．以A、B作为整体研究，受到水平地面竖直向上的支持力、竖直向下的重力，二者是一对平衡力。所以A不会受到地面的摩擦力。故A错误；
B．对A受力分析，受自身重力、地面的支持力、B的压力和B的静摩擦力共4个力作用。故B错误；
C．对B受力分析，A对B的作用力为A对B的支持力与A对B的摩擦力的合力，与B的重力等大反向，即竖直向上。故C正确；
D．根据C选项的分析，可知A对B的摩擦力大小等于B重力的下滑分力，设二者接触面的倾角为，则有
可知A对B的摩擦力一定小于B受到的重力。故D错误。
故选C。
【分析】发生相对运动或有相对运动趋势的两个相互接触的物体之间存在摩擦力；在平衡力的作用下物体保持静止或做匀速直线运动；一个物体对另一个物体施加力的作用时，受到另一个物体的反作用力。
4．（2024高三上·湖南月考）如图所示，两根在同一水平面内、相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流和，且。a点位于两根导线的正中间。不考虑地磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A．导线A和B间的安培力是斥力
B．A受的安培力比B受的安培力大
C．a点处的磁感应强度方向垂直纸面向里
D．a点处的磁感应强度方向垂直纸面向外
【答案】D
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场；左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】 两根通电导线之间存在作用力，作用规律为同向电流相互排斥，异向电流相互吸引。AB． 两根在同一水平面内、相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流 ，故导线A和B间的安培力是吸引力，A受的安培力比B受的安培力为一对作用力与反作用力，其大小相等方向相反，故AB错误；
CD．根据右手螺旋定则可知。直导线A在a处产生的磁感应强度方向垂直纸面向里，B在b处产生的磁感应强度方向垂直纸面向外，由于，故a处的合磁感应强度方向垂直纸面向外，故D正确，C错误。
故选D。
【分析】根据同向电流导线相互吸引判断；根据力的作用的相互性判断；由安培定则和磁感应强度的叠加求解。
5．（2024高三上·湖南月考）2024年8月16日北京首条无人机配送航线在八达岭长城景区正式开通，为游客配送防暑降温，应急救援等物资（如左图）。右图为无人机某次配送过程中在竖直方向运动的图像。若配送物资质量为1.5kg，以竖直向上为正方向，设水平方向速度始终为0，不计空气阻力，取。下列说法正确的是（ ）
A．无人机在1~2s内处于失重状态
B．无人机在第1s内和第4s内的加速度大小相等
C．在此过程中无人机上升的最大高度为4m
D．在1s末配送物资所受无人机的拉力大小为18N
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；超重与失重；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】v-t图像表示的是物体速度随时间变化的关系。斜率：表示加速度；纵截距：表示初速度；交点：表示速度相等。根据v-t图像的物理意义分析单个物体的运动的情况。A．根据图像可知，无人机在1~2s内竖直向上做加速度运动，加速度向上，处于超重状态，故A错误；
B．无人机在第1s内和第4s内的加速度大小分别为
故B错误；
C．因为图像的面积表示位移，根据图像可知，4s时无人机运动至最高点，则
故C错误；
D．在1s末无人机的加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得
故D正确。
故选D。
【分析】加速度向上为超重，根据v-t图像的斜率表示加速度，面积表示位移，结合牛顿第二定律求解。
6．（2024高三上·湖南月考）如图甲所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，斜面长为L，一个质量为m的物块在斜面底端以一定的初速度向上滑去，滑到斜面顶端时速度刚好为零，以斜面底端为初位置，物块沿斜面运动受到的摩擦阻力f的大小与到斜面底端的距离x的关系如图乙所示，不计物块的大小，重力加速度为g，，则下列说法正确的是（ ）
A．物块沿斜面上滑的加速度先减小后增大
B．物块运动的初速度大小
C．物块不可能再回到斜面底端A点
D．物块在斜面上运动过程中，因摩擦产生的热量为0.6mgL
【答案】B
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的综合应用；动能定理的综合应用
【解析】【解答】本题考查机械能的相关问题和图像的认识处理，关键是图像的物理意义的理解要准确到位，会根据题意列出相关表达式求解。图像与坐标轴的面积表示克服阻力做的功。A．根据牛顿第二定律
由于摩擦阻力f的大小随x增大而减小，故物块沿斜面上滑的加速度一直减小，故A错误；
B．根据动能定理
解得物块运动的初速度大小为
故B正确；
C．假设物块能回到A点，则由动能定理
解得
故假设成立，即物块能再回到斜面底端A点，故C错误；
D．物块在斜面上运动过程中，因摩擦产生的热量为
故D错误。
故选B。
【分析】根据牛顿第二定律分析加速度变化情况，上滑过程中，重力和阻力做功，根据动能定理求解 物块运动的初速度大小 。图像与坐标轴的面积表示克服阻力做的功。
7．（2024高三上·湖南月考）一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图所示，P是平衡位置在处的一个质点，该质点振动的频率为0.25Hz，该质点在2s内通过的路程为4cm，则下列说法正确的是（ ）
A．时刻，坐标原点处的质点正沿y轴负方向运动
B．波传播的速度大小为
C．时刻，质点P的加速度最大
D．质点P的振动方程为
【答案】B,D
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】横波的图象纵坐标表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，横坐标表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置。它反映了在波传播的过程中，某一时刻介质中各质点的位移在空间的分布。简谐波的图象为正弦（或余弦）曲线。A．波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，时刻，坐标原点处的质点正沿y轴正方向运动，故A错误；
B．由图可知，该波的波长为
所以波传播的速度大小为
故B正确；
C．由题意可知，该波的周期为
所以时刻，质点P正在平衡位置，则加速度最小，故C错误；
D．由题意可知，质点在2s内通过的路程为4cm，则
所以振幅为
则质点P的振动方程为
故D正确。
故选BD。
【分析】根据波的传播方向与质点振动方向的关系，从而得到起振方向；根据题设条件和振动的特点求出波速；根据振幅与周期的关系求P点振动的方程。
8．（2024高三上·湖南月考）2024年6月2日，嫦娥六号成功着陆月球背面。嫦娥六号发射后经过轨道转移被月球俘获，通过变轨进入圆形环月轨道Ⅰ，如图所示，在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在B点变轨进入近月圆形轨道Ⅲ，已知嫦娥六号在轨道Ⅰ上的线速度、加速度、运行周期、机械能分别为，在轨道Ⅱ上的B点的线速度、A点的加速度、运行周期、机械能分别为，在轨道Ⅲ上的线速度、加速度、运行周期、机械能分别为，则下列关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】解决本题关键是对于椭圆轨道的处理， 根据开普勒第三定律求运行时间。开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。A．根据万有引力提供向心力有
解得
可知
嫦娥六号在B处变轨时由匀速圆周运动变为向心运动，所以应该减速，则
故A错误；
B．根据万有引力提供向心力有
解得
可知
故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知
故C正确；
D．嫦娥六号在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在B点变轨进入近月圆形轨道Ⅲ的过程中，外力对其做负功，机械能减小，则有
故D正确；
故选CD。
【分析】 根据万有引力提供向心力列式可得向心加速度和线速度之比；椭圆轨道根据开普勒第三定律求运行时间。
9．（2024高三上·湖南月考）如图所示，不悬挂重物B，给物块A一个沿斜面向下的初速度，A恰好能做匀速直线运动，悬挂重物后，牵引物块A的细线与斜面平行，轻质定滑轮光滑，由静止释放A，在A下滑过程中（B始终未着地），下列说法正确的是（ ）
A．A、B组成的系统机械能守恒
B．重物B重力做功大于B的动能增量
C．B的重力势能减少量等于A、B动能的增量
D．细线对A做的功等于A的机械能增量
【答案】B,C
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】 机械能守恒定律的内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。A．由于系统要克服摩擦力做功，因此A、B组成的系统机械能不守恒，故A错误；
B．对重物B由动能定理
可得重物B重力做功大于B的动能增量，故B正确；
C．根据能量守恒，由于A的重力势能减少量等于摩擦产生的热量，因此B的重力势能减少量等于A、B动能的增量，故C正确；
D．根据能量守恒定律，细线对A做的功和摩擦力做功的和等于A的机械能增量，故D错误。
故选BC。
【分析】系统要克服摩擦力做功，拉力对B做负功，机械能不守恒，减小的重力势能大于系统增加的动能。
10．（2024高三上·湖南月考）如图所示的正交的电磁场中，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向沿水平方向垂直纸面向里，一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球从P点以一定的速度抛出，小球恰好能做直线运动，已知电场强度，磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球抛出的初速度大小为
B．小球运动过程中电势能增加
C．某时刻撤去电场，此后小球运动的最小速度为0
D．某时刻撤去电场，此后小球在竖直方向上能上升的最大高度为
【答案】A,C
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】 粒子在磁场中的运动运用洛伦兹力提供向心力结合几何关系求解，解题关键是要运用好运动的合成和分解，将粒子在重力场和磁场中的运动等效为沿水平方向的速率为vx的匀速直线运动和速率为vy的竖直平面内的匀速圆周运动的合运动，这是本题的关键也是难点所在。A．由题意可知，重力与电场的合力为
由于小球恰好能做直线运动，则由平衡条件可知
解得小球抛出的初速度大小为
故A正确；
B．由A选项可知，小球所受洛伦兹力方向为斜向左上方与水平方向的夹角为45°，由左手定则可知小球的速度方向为斜向右上方与水平方向的夹角为45°，小球所受电场力做正功，电势能减少，故B错误；
C．某时刻撤去电场，撤去电场时将小球的速度分解为水平方向的分速度
竖直方向的分速度为
此后小球的运动可以看成是以速度v1的匀速直线运动和以速度v2的匀速圆周运动，当小球做匀速圆周运动的分运动到最高点时合速度为零，故C正确；
D．某时刻撤去电场，此后小球在竖直方向上能上升的最大高度为
故D错误。
故选AC。
【分析】由于小球恰好能做直线运动，三力平衡，根据洛伦兹力方向判断电场力方向，判断做功情况，某时刻撤去电场，此后小球的运动可以看成是以速度v1的匀速直线运动和以速度v2的匀速圆周运动。
11．（2024高三上·湖南月考）某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则：
（1）先用一个弹簧测力计测出重物的重力，示数如图乙所示，则重物重力 N；
（2）将白纸铺在方木板上并固定，将方木板竖直固定，两个滑轮固定在方木板上，按图甲安装装置，绕过定滑轮的两个绳套一端与悬吊重物的轻绳打一个结，A、B两个弹簧测力计拉动绳套使结点与白纸上O点对齐，记录两个弹簧测力计的示数，还需要确定 。分别作出OA、OB、OC绳上拉力的图示，以为邻边作平行四边形，得到和合力的理论值F，如果 ，则力的平行四边形定则得到验证。
【答案】（1）3.70
（2）OA、OB、OC轻绳拉力的方向；在误差允许范围内，与大小相等、方向相反
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别。
（1）由乙图可知，重物的重力为G=3.70N
（2）还需要确定OA、OB、OC轻绳拉力的方向；如果在误差允许范围内，与大小相等、方向相反，则力的平行四边形定则得到验证。
【分析】（1）根据弹簧测力计读出重物重力；
（2）确定分力与合力的方向，“理论值”和“实验值”差别在误差允许范围内，则 力的平行四边形定则得到验证。
（1）由乙图可知，重物的重力为
G=3.70N
（2）[1]还需要确定OA、OB、OC轻绳拉力的方向；
[2]如果在误差允许范围内，与大小相等、方向相反，则力的平行四边形定则得到验证。
12．（2024高三上·湖南月考）要测量一节新干电池的电动势和内阻，某实验小组设计了如图甲所示的实验电路。电压表的量程为3V，电流表的量程为0.6A，内阻不超过1Ω。定值电阻，阻值为2Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
（1）按电路图连接好实验器材，闭合开关前，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最 （选填“大”或“小”），将开关闭合，将开关合向1，合向3，调节滑动变阻器，使电流表的指针偏转角度较大，记录这时电流表的示数、电压表的示数，则电流表的内阻 ；（用表示）
（2）闭合开关，将开关合向2、开关合向4，多次调节滑动变阻器，记录每次调节滑动变阻器后电流表和电压表的示数I、U，某次电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流 A；根据测得的多组数据作图像，如图丙所示，若电流表的内阻为0.6Ω，则电池的电动势 V；电池的内阻 Ω（结果均保留两位有效数字）。
【答案】（1）大；
（2）0.48；1.5；0.40
【知识点】伏安法测电阻；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1） 本题主要考查了电源电动势和内阻的测量实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合闭合电路欧姆定律和图像的物理意义即可完成求解。闭合开关前，为了保护电路，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大；
由欧姆定律可知
可得电流表的内阻为
（2）由于电流表的量程为0.6A，分度值为0.02A，则电路中的电流为
根据闭合电路欧姆定律
化简可得
结合图像可知
代入数据解得，电池的电动势为
电池的内阻为
【分析】 （1）为了保护电路，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大值，电流表和R0串联，由欧姆定律可得电流表的内阻。
（2）根据欧姆定律，结合图像的物理意义得出电源电动势和内阻的大小。
（1）[1]闭合开关前，为了保护电路，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大；
[2]由欧姆定律可知
可得电流表的内阻为
（2）[1]由于电流表的量程为0.6A，分度值为0.02A，则电路中的电流为
[2][3]根据闭合电路欧姆定律
化简可得
结合图像可知
代入数据解得，电池的电动势为
电池的内阻为
13．（2024高三上·湖南月考）某轮滑赛道可以简化为如图所示模型。AB是一段曲面，BC是一段半径为的圆弧面，圆弧所对的圆心角，AB和BC均固定在竖直面内，AB和BC均在B点与水平面相切，一个质量为的物块在A点由静止释放，从C点飞出后恰好沿水平方向滑上高为R的平台，已知重力加速度，不计物块的大小，A、B高度差为3R，，求：
（1）物块运动到C点时速度多大；
（2）物块在AC段运动过程中克服摩擦做功为多少。
【答案】（1）解：设物块运动到C点时速度大小为，则滑块滑出C点时，竖直方向分速度为
竖直方向上升的高度为
由运动学公式
解得物块运动到C点时速度大小为
（2）解：物块从A到C的过程中，由动能定理
解得物块在AC段运动过程中克服摩擦做功为
【知识点】平抛运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1） 从C点飞出后恰好沿水平方向滑上高为R的平台 ，竖直方向做竖直上抛运动求解竖直方向上升的高度，结合速度的分解与合成求解物块运动到C点时速度；
（2）物块从A到C的过程中，对物体受力分析，由动能定理求解物块在AC段运动过程中克服摩擦做功
（1）设物块运动到C点时速度大小为，则滑块滑出C点时，竖直方向分速度为
竖直方向上升的高度为
由运动学公式
解得物块运动到C点时速度大小为
（2）物块从A到C的过程中，由动能定理
解得物块在AC段运动过程中克服摩擦做功为
14．（2024高三上·湖南月考）如图所示，“L”形长木板放在光滑的水平地面上，长木板上表面由水平面和半径为R的光滑圆弧面组成，圆弧面和水平面在B点相切，质量为m的物块放在长木板上，用细线将物块与挡板连接，轻质压缩弹簧放在挡板和物块间，物块处在长木板上的A点，A、B间的距离为R，若锁定长木板，当剪断细线后，物块沿长木板表面滑动，并刚好能到达C点，长木板和挡板的总质量为3m，物块和长木板水平部分的动摩擦因数为0.5，不计物块的大小，弹簧开始的压缩量小于R，重力加速度为g，求：
（1）弹簧开始被压缩时具有的弹性势能；
（2）若先解除对长木板的锁定，当剪断细线后，求物块第一次到达B点时的速度大小；
（3）在（2）的基础上，当物块到达C点时，求长木板运动的距离。
【答案】（1）解：依题意，根据能量守恒定律，可得
（2）解：依题意，系统水平方向动量守恒，可得
由能量守恒，可知
联立，解得
（3）解：依题意，系统水平方向动量守恒，由人船模型，可得
又
联立，解得
即长木板运动的距离为。
【知识点】机械能守恒定律；碰撞模型；人船模型
【解析】【分析】（1）根据能量守恒定律或者功能关系求解弹簧开始被压缩时具有的弹性势能；
（2）系统水平方向动量守恒，根据动量关系以及能量关系求解物块第一次到达B点时的速度大小；
（3）系统水平方向动量守恒，由人船模型可得长木板运动的距离。
（1）依题意，根据能量守恒定律，可得
（2）依题意，系统水平方向动量守恒，可得
由能量守恒，可知
联立，解得
（3）依题意，系统水平方向动量守恒，由人船模型，可得
又
联立，解得
即长木板运动的距离为。
15．（2024高三上·湖南月考）如图所示，在真空中的坐标系中，第二象限内有边界互相平行且宽度均为d的六个区域，交替分布着方向竖直向下的匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场，调节电场强度和磁感应强度大小，可以控制飞出的带电粒子的速度大小及方向。现将质量为m、电荷量为q的带正电粒子在边界P处由静止释放，粒子恰好以速度大小为v且与y轴负方向的夹角为从坐标原点进入区域，在的区域内存在磁感应强度大小为、方向沿x轴正方向的匀强磁场B，不计粒子重力。已知：，求：
（1）第二象限中电场强度大小和磁感应强度大小；
（2）粒子在的区域运动过程中，距离x轴的最大距离；
（3）粒子在的区域运动过程中，粒子每次经过x轴时的横坐标。
【答案】（1）解：粒子从P点到O点的过程中，只有电场力做功，洛伦兹力不做功，则由动能定理可知
解得第二象限中电场强度大小
粒子在经过磁场时水平方向上由动量定理
即
解得磁感应强度大小为
（2）解：粒子经过O点时，沿y轴负方向的分速度大小为
沿x轴正方向的分速度大小为
沿y轴负方向的分速度使粒子在垂直纸面的平面内左匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可知
代入解得
粒子做圆周运动距x轴的最大距离为
（3）解：粒子在的区域内做圆周运动的周期为
粒子在的区域内沿x轴方向做匀速直线运动，粒子在一个周期内沿x轴正方向运动的距离为
粒子在的区域内每次经过x轴时的横坐标为
解得粒子在的区域运动过程中，粒子每次经过x轴时的横坐标为
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子从P点到O点的过程中，只有电场力做功，根据动能定理求解电场强度大小，磁场改变速度方向，根据速度的分解以及动量定理求解磁感应强度大小；
（2）沿y轴负方向的分速度使粒子在垂直纸面的平面内左匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可知半径， 距离x轴的最大距离 等于半径的2倍；
（3）求解粒子在一个周期内沿x轴正方向运动的距离，求解粒子经过n次周期后经过x轴时的横坐标。
（1）粒子从P点到O点的过程中，只有电场力做功，洛伦兹力不做功，则由动能定理可知
解得第二象限中电场强度大小
粒子在经过磁场时水平方向上由动量定理
即
解得磁感应强度大小为
（2）粒子经过O点时，沿y轴负方向的分速度大小为
沿x轴正方向的分速度大小为
沿y轴负方向的分速度使粒子在垂直纸面的平面内左匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可知
代入解得
粒子做圆周运动距x轴的最大距离为
（3）粒子在的区域内做圆周运动的周期为
粒子在的区域内沿x轴方向做匀速直线运动，粒子在一个周期内沿x轴正方向运动的距离为
粒子在的区域内每次经过x轴时的横坐标为
解得粒子在的区域运动过程中，粒子每次经过x轴时的横坐标为
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